附录F 土质边坡的静力平衡法和等值梁法

F.0.1 对板肋式及桩锚式挡墙，当立柱(肋柱和桩)嵌入深度较小或坡脚土体较软弱时，可视立柱下端为自由端，按静力平衡法计算。当立柱嵌入深度较大或为岩层或坡脚土体较坚硬时，可视立柱下端为固定端，按等值梁法计算。
F.0.2 采用静力平衡法或等值梁计算立柱内力和锚杆水平分力时，应符合下列假定：
    1 采用从上到下的逆作法施工；
    2 假定上部锚杆施工后开挖下部边坡时，上部分的锚杆内力保持不变；
    3 立柱在锚杆处为不动点。
F.0.3 采用静力平衡法(图F.0.3)计算时应符合下列规定：
    1 锚杆水平分力可按下式计算：

式中：H_tki、H_tkj——相应于作用的标准组合时，第i、j层锚杆水平分力(kN)；
          E_akj——相应于作用的标准组合时，挡墙后侧向主动土压力合力(kN)；
          E_pkj——相应于作用的标准组合时，坡脚地面以下挡墙前侧向被动土压力合力(kN)；
          n——沿边坡高度范围内设置的锚杆总层数。
    2 最小嵌入深度D_min可按下式计算确定：

式中：E_ak——相应于作用的标准组合时，挡墙后侧向主动土压力合力(kN)；
          E_pk——相应于作用的标准组合时，挡墙前侧向被动土压力合力(kN)；
          a_a1——H_tk1作用点到H_tkn的距离(m)；
          a_ai——H_tki作用点到H_tkn的距离(m)；
          a_n——E_ak作用点到H_tkn的距离(m)；
            b——E_pk作用点到H_tkn的距离(m)。
    3 立柱设计嵌入深度h_r可按下式计算：

h_r＝ξh_r1      (F.0.3-3)

式中：ξ——立柱嵌入深度增大系数，对一、二、三级边坡分别为1.50、1.40、1.30；
         h_r——立柱设计嵌入深度(m)；
       h_r1——挡墙最低一排锚杆设置后，开挖高度为边坡高度时立柱的最小嵌入深度(m)。
    4 立柱的内力可根据锚固力和作用于支护结构上侧压力按常规方法计算。

图F.0.3 静力平衡法计算简图

F.0.4 采用等值梁法(图F.0.4)计算时应符合下列规定：
    1 坡脚地面以下立柱反弯点到坡脚地面的距离Y_n可按下式计算：

e_ak－e_pk＝0      (F.0.4-1)

式中：e_ak——相应于作用的标准组合时，挡墙后侧向主动土压力(kN/m²)；
          e_pk——相应于作用的标准组合时，挡墙前侧向被动土压力(kN/m²)。

图F.0.4 等值梁法计算简图

    2 第j层锚杆的水平分力可按下式计算：

式中：a_ai——H_tki作用点到反弯点的距离(m)；
          a_aj——H_tkj作用点到反弯点的距离(m)；
            a_j——E_akj作用点到反弯点的距离(m)。
    3 立柱的最小嵌入深度h_r可按下列公式计算确定：

式中：b——桩前作用于立柱的被动土压力合力E_pk作用点到立柱底的距离(m)。
    4 立柱设计嵌入深度可按本规范附录F的公式(F.0.3-3)计算。
    5 立柱的内力可根据锚固力和作用于支护结构上的侧压力按常规方法计算。
F.0.5 计算挡墙后侧向压力时，在坡脚地面以上部分计算宽度应取立柱间的水平距离，在坡脚地面以下部分计算宽度对肋柱取1.5b＋0.50(其中b为肋柱宽度)，对桩取0.90(1.5d＋0.50)(其中d为桩直径)。
F.0.6 挡墙前坡脚地面以下被动侧向压力，应考虑墙前岩土层稳定性、地面是否无限等情况，按当地工程经验折减使用。